[發明專利]調控變極性CMT熱輸入的方法

在審

• 申請號: 201910296898.4
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN111805056A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 胡繩蓀;田銀寶;申俊琦;勾健;王謙
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/09;B23K9/235
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎

本發明公開調控變極性CMT熱輸入的方法，改變參數EP/EN Balance的值，在一元化條件下，研究EP/EN Balance對鋁合金熱輸入及接頭成型的影響，對鋁合金平板進行堆焊過程，可以得到表面沒有缺陷，且具有金屬光澤的堆焊接頭。

技術領域

本發明屬于焊接技術領域，更加具體地說，涉及變極性CMT技術領域的CMT熱輸入焊接過程。

背景技術

冷金屬過渡焊接技術(Cold Metal Transfer，CMT)是Fronius公司開發的一種先進的數字化一元化焊接技術，其主要優點為熱輸入低，焊接過程幾乎無飛濺。CMT技術主要用于薄板和超薄板焊接、異種材料焊接以及低稀釋率堆焊等。在2012年，該公司在直流CMT模式的基礎上，研發了變極性CMT(Variable Polarity CMT，VP-CMT)焊接模式，VP-CMT是在直流CMT技術的基礎上，增加了極性變換控制技術，極性變換瞬間完成，進一步的提升了CMT焊接過程的穩定性，低熱輸入以及無飛濺焊接，同時增強接頭搭橋能力等優勢。與直流CMT相比較，VP-CMT焊接過程增加一定周期的負極性過程，其焊接過程由可調正極性(Electrode Positive CMT，EP CMT)階段和可調負極性(Electrode Negative CMT，ENCMT)階段組成。如今，VP-CMT已被廣泛應用和使用，但是對VP-CMT的研究還不完善，很少有研究報道關于EP/EN Balance參數(即一個周期內正負極比例個數)對接頭形貌和熱輸入的影響。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供調控變極性CMT熱輸入的方法，填補相關研究的空白，研究在一元化條件下，EP/EN Balance對鋁合金堆焊熔滴過渡過程和熱輸入的影響。

本發明的技術目的通過下述技術方案予以實現。

調控變極性CMT熱輸入的方法，在一個焊接周期內調整正負極性周期個數，以實現EP/EN Balance的調整，進行冷熱交替，調控熔敷率和熱輸入。

而且，EP/EN Balance為-2—2。

而且，一個焊接周期內，EP/EN為-2時，正負極性周期個數分別為1個和13個；EP/EN為0時，正負極性周期個數分別為7個和7個；EP/EN為2時，正負極性周期個數分別為13個和1個。

本發明的技術方案在鋁合金平板堆焊中的應用，以得到表面沒有缺陷，且具有金屬光澤的堆焊接頭，隨著EP/EN Balance增加，熔深和接觸角增加，余高降低。

與現有技術相比，本發明主要彌補了通過改變參數EP/EN Balance的值，在一元化條件下，研究EP/EN Balance對鋁合金熱輸入及接頭成型的影響的空白。通過改變EP/ENBalance，可以改變正負極CMT的數量，從而調控接頭熱輸入的范圍；在變極性CMT焊接過程，包括正極階段和負極階段，正極階段熱輸入明顯高于負極階段熱輸入，實現了“冷”和“熱”的交替。隨著EP/EN Balance增加，熔深和接觸角增加，余高降低。

附圖說明

圖1為本發明中鋁合金堆焊焊縫的形貌照片，其中1#為-2，2#為0，3#為+2。

圖2為利用本發明技術方案得到的鋁合金接頭橫截面形貌照片，其中(a)-2；(b)0；(c)2。

圖3為本發明得到的鋁合金接頭熔深和余高的測試結果柱狀圖，其中1#為-2，2#為0，3#為+2。

圖4為本發明技術方案的熱輸入的測試結果柱狀圖，其中1#為-2，2#為0，3#為+2。

圖5為本發明中電流電壓波形圖，其中(a)-2；(b)0；(c)2。

具體實施方式

下面結合具體實施例進一步說明本發明的技術方案。